Kajian Numerik Efektifitas Film Cooling pada Sudu Turbin Gas

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi penggunaan model turbulensi Detached Eddy Simulation Spallart-Almaras (DES-SA) pada studi numerik tentang sistem pendinginan trailing edge (TE) pada sudu turbin gas. Sebuah desain TE cutback cooling dengan susunan staggered pin-fin dipilih sebagai spesimen pengujian berbasis simulasi. Tiga parameter penting seperti discharge coefficient (C_D), adiabatic film cooling effectiveness (η_aw), dan shedding frequency (f_s) menjadi fokus utama dalam penyelidikan kinerja sistem pendinginan TE sudu turbin gas. Penelitian dilakukan pada variasi tiga blowing ratios (M) yaitu 0,5; 0,8; dan 1,1. Hasil riset menunjukkan bahwa nilai C_D yang diperoleh dari hasil simulasi memiliki kesesuaian trend jika dibandingkan dengan data peneliti terdahulu, dimana nilai C_D sedikit meningkat seiring dengan M yang semakin besar. Penyelidikan terkait η_aw yang terjadi pada permukaan adiabatic wall menunjukkan bahwa nilainya konsisten dengan data penelitian yang terdahulu, baik secara eksperimen maupun simulasi. Frekuensi aliran vorteks (f_s) berturut-turut 2043, 2323, dan 1976 Hz untuk masing-masing blowing ratios  0,5; 0,8; dan 1,1.